МОЩНОСТЬ. Глупость школьных учебников физики на примере парадокса "зависшего" вертолёта

82 2670

Остолопов прошу не беспокоить меня и нормальных читателей тупыми комментами. Тупые комментарии буду просто стирать, а авторов - при повторении - банить.

Если у какого-то остолопа чешутся ручонки написать какую-нибудь глупость, то предлагаю им сперва решить задачу в конце статьи МОЩНОСТЬ. "Мысля" Валерия Зателепина и др. и дополнительная задача и разместить тут или там своё "правильное решение".

На всякий случай напомню, что в школьных учебниках всё очень просто.

Формула для работы: A = F S cosα

Формула для мощности: N = A / t

Формула КПД = А_полезная / Е_затраченная

«Детей надо учить тому, что пригодится им, когда они вырастут», – высказал однажды один из основных принципов обучения ученик и друг Сократа Аристипп Киренейский (Ἀρίστιππος)

Спустя много веков в предисловии к "Элементарному учебнику физики" академик АН СССР Г.С. Ландсберг высказал другой важный принцип обучения: "Преподавание в средней школе, как, впрочем, и всякое иное преподавание, не может быть, конечно, исчерпываю­щим. Однако его необходимо строить таким образом, чтобы в дальнейшем учащийся мог и должен был бы доучиваться, но никогда не был бы вынужден переучиваться."

Петр Иванович Дубровский, добросовестный инженер – исследователь, честный и непредвзятый частный научный детектив.

Давайте честно, открыто и непредвзято поговорим о том, как выполняются эти два принципа обучения при изучении физики, не взирая на лица и авторитеты.

Некоторые, особо безмозглые остолопы, заявляют, что, дескать, школьная, да и вообще вся теоретическая физика – это ОГО-ГО!!! НАУКА!!! А всякие там расчёты инженеров – строителей, автомобилистов, двигателистов, кораблестроителей, самолётостроителей, ракетчиков, инженеров – теплотехников (не путать со лженаукой теоретической термодинамикой), гидравликов, пневматиков и т.д. и т.п. – это фигня на постном масле.

Лично я считаю, что таких безмозглых остолопов надо срочно изолировать от остального общества, и предоставить им возможность в тихом и спокойном месте доказывать друг другу, что даже если скорость сближения двух пучков протонов в Большом адронном коллайдере составляет примерно 2с – то есть две скорости света, то всё равно скорость одного пучка протонов относительно другого будет равна одному с. Разумеется, такие диспуты всегда должны вестись под присмотром физически крепких санитаров.

Полагаю, что имеет полный смысл проверить вопросом – а чему равна скорость одного фотона относительно другого фотона, которые следуют друг за другом в цуге фотонов? - всех ныне действующих академиков и членов-корреспондентов из отделения физических наук РАН и кое-кого из преподавателей кафедр общей физики ведущих вузов. И если кто-то из них будет утверждать, что скорость одного фотона в ИСО другого фотона равна скорости света, ибо так завещал своим вторым постулатом великий Альберт Эйнштейн, то специально для таких создать новое лечебное учреждение – больницу имени святого Альберта Эйнштейна. Медицинский персонал, разумеется, должен быть высоко квалифицирован и прекрасно эрудирован. Должен уметь поддерживать разговоры на темы «квантовой механики», адронов и кварков, склееных глюонами, знать про «кота Шрёдингера» (хотя так лучше назвать помещение для временного содержания и успокоения особо буйных – это должна быть стальная камера, оснащённая «адской машинкой»,… полное описание смотрим тут), быть в курсе «неопределенностей Гейзенберга» (а это название лучше подходит для процедурной: кому - укольчик галоперидола, кому – таблетку, а кому – просто надеть тёплый халат и совершить спокойную пешую прогулку по саду или прописать «лечение тишиной»…) Почему так? Да потому, что у таких людей явно нарушено логическое и рациональное мышление - и им ни в коем случае нельзя позволять определять направления дальнейшего развития науки или преподавание в школах и вузах.

Строительство, открытие и содержание больницы имени святого Альберта Эйнштейна будет значительно лучше, так как обойдётся существенно, многократно дешевле для бюджета Российской Федерации, чем строительство и эксплуатация очередной дорогостоящией и совершенно бесполезной игрушки – собственного адронного коллайдера в Дубне или где-то там еще.

Я, конечно, понимаю, что есть принцип: чем бы бестолковое великовозрастное дитя не тешилось в поисках «холодного термоядерного синтеза», лишь бы не плакало, но все же лучше эти средства направить на переобучение школьных учителей физики, чтобы не коверкали мозги и души подрастающего поколения глупостями навроде СТО Эйнштейна или термодинамикой, в основе которой лежат фантазии - как хорош бы был идеальный двигатель системы Карно, если бы он только мог работать.

Сегодняшнюю беседу я предлагаю построить на основе "ПАРАДОКСА "ЗАВИСШЕГО" ВЕРТОЛЁТА", про который я уже начал рассказывать с статьях Задача о "зависшем" вертолёте и Мощность. Глупость школьной физики.

Напомню суть.

Итак, у нас есть - современные школьные учебники физики, по которым мы изучаем "науку о природе, которая изучает свойства, законы движения и законы взаимодействия окружающих нас объектов материального мира," в том числе и созданные руками и гением человека вертолёты. Также у нас есть "зависший" над Землёй вертолёт Ми-26, равномерно спускающийся на Земли со скоростью 5 м/с парашютист и летящая вверх, в небеса, ступа с Бабой-ягой, опять же с равномерной скоростью 500 м/с (на то она и ступа русской Бабы-яги, это Вам не дохленькая метла Гарри Поттера "Нимбус-2000") - см. рис. 1.

Рис. 1 Скорости объектов в ИСО наблюдателя, стоящего на Земле.

Барышня Вики говорит, что вертолёт Ми-26 имеет следующие паспортные технические характеристики:

Масса нормальная взлётная: 49 500 кг

Масса максимальная взлётная: 56 000 кг, поэтому давайте примем, что масса «зависшего» над Землёй вертолёта Ми-26 равна 50 тонн.

Силовая установка: Два турбовальных «Мотор Сич» Д-136

Мощность двигателей: 2 × 11 400 л.с. (взлётная) = 2 × 8 384,7 кВт = 16,77 МВт

Расход авиатоплива: 3100 кг/час, то есть 3100 / 3600 = 0,861 кг в секунду, 861 грамм в секунду.

Диаметр несущего винта: 32 м

Число лопастей несущего винта: 8

Площадь, ометаемая несущим винтом: 804,25 м²

А теперь давайте попробуем определить мощность и КПД вертолётных двигателей в полном соответствии со школьными учебниками физики. Руководствуясь тем, что написано в школьных учебниках (см. примечание * ниже), предлагаю сделать это в трёх различных ИСО - в ИСО наблюдателя с Земли, в ИСО парашютиста и в ИСО ступы Бабы-яги, как это нарисовано на рис.2, 3 и 4.

Рис. 2 "Зависший вертолёт в ИСО наблюдателя с Земли

Рис. 3 Тот же самый вертолёт в ИСО парашютиста

Рис. 4 Тот же самый вертолёт в ИСО ступы Бабы-яги

Результаты расчёта мощности и КПД я свёл в таблицу - для наглядности, для лучшей демонстрации глупости школьных учебников физики:

ПРИМЕЧАНИЯ:

* Хочу напомнить читателям выдержки из учебника «Физика, для 10 (ныне – 11-го) класса общеобразовательных учреждений». (КЛАССИЧЕСКИЙ КУРС!!! – ВОТ ДАЖЕ КАК!!!) Авторы - Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский, под редакцией профессора Парфентьевой

§1 "Что такое механика": «Одно и то же тело одновременно движется и не движется. Возможно ли такое? Согласно определению механического движения, всё так и есть.»

§4 "Положение точки в пространстве" сказано «Тело отсчёта можно выбирать произвольно. Им может быть космодром, самолёт, в котором мы летим, космический корабль, Земля, Солнце, звёзды и т.д.»

Добавлю – а также, согласно КЛАССИЧЕСКОГО КУРСА ШКОЛЬНОЙ ФИЗИКИ (см. выше) телом отсчёта может быть наблюдатель с Земли, парашютист, ступа Бабы-яги, оснащённая двигателем Шаубергера…

** Некоторые, наиболее бестолковые математические физики, не понимающие, что в НОРМАЛЬНОЙ физике нет, никогда не было и не может быть никаких отрицательных величин, будут утверждать, что скорость вертолёта в этой ИСО равна минус 500 м/с (- 500 м/с). Но нормальным людям не следует идти на поводу этих горе-физиков, ничего не понимающих в нормальной физике, несмотря на то, что даже два наиболее великих русскоговорящих остолопа от физики – Ландау и Лифшиц – утверждали, что есть работа положительная, а есть работа отрицательная.

*** Классическая формула КПД = А_полезная / Е_затраченная

Зависание вертолёта в воздухе не признаётся нынешней школьной физикой за полезную работу. Некоторые мои читатели утверждают, что полезная работа, которую совершают вертолётные двигатели – это создание лопастями винта потока воздуха, позволяющего вертолёту удерживаться на одной и той же высоте по отношению к Земле. Но позвольте, вертолёт – это вам не вентилятор жарким летом в плохо проветриваемом офисном помещении, не оснащённым кондиционерами…

Как же определить Е_затраченная?

В другом разделе классической школьной физики нас учат, что КПД = (Т_нагр – Т_хол) / Т_нагр = (Q_нагр – Q_хол) / Q_нагр

Поэтому давайте попробуем принять, что определить Е_затраченная = Q_нагр

Паспортные 861 грамм авиационного керосина, которые сжирают в секунду два неплохих украинских двигателя, при сжигании выделают 0,861 кг × 43 МДж/кг = 37,0 МДж. Эту величину я и приму за Е_затраченная.

**** Ух ты, мощность вертолёта почти в 15 раз превышает паспортную мощность украинских двигателей. Правда, со знаком «минус». Возможно, «Мотор-Сич» что-то не договаривает? Возможно, тамошние инженеры не знакомы с классическим курсом школьной физики?

***** Ух ты, а в школьных учебниках утверждают, что КПД двигателей не может быть больше 100%. А тут целых 662,8%, правда, опять со знаком минус. Но эта проблема легко решается, стоит лишь направить Бабу-ягу со своей ступой в противоположном направлении с той же скоростью.

Хочу отметить, что современные теоретики, по недоразумению считающие себя физиками, изобрели некий «полётный КПД», и вроде бы как какую-то «полётную мощность». При всей своей бестолковости Альберт Эйнштейн (если судить по постулатам и самой СТО) высказал довольно толковые соображения наблюдение: «Бесконечны лишь Вселенная и глупость человеческая, при этом относительно бесконечности первой из них у меня имеются сомнения.» Я не думаю, что изучение глупости человеческой на примере «полётного КПД» и «полётной мощности» как-то обогатит меня, поэтому вряд ли буду заниматься изучением, откуда растут ноги у этой глупости… но, судя по всему, эта глупость проникла даже в мозги не совсем глупых преподавателей технических вузов, таких, как «Военмех»… Печально…

ОБЩИЕ ПРИМЕЧАНИЯ

Очень интересен тот факт, что, согласно классическому курсу школьной физики, один и тот же вертолёт… «одновременно движется и не движется».

И соответственно, в одно и то же время этот самый вертолёт одновременно и выполняет полезную работу и не выполняет – смотря из какой ИСО за этим вертолётом наблюдать.

Довольно большое количество не очень умных и довольно невежественных, на мой взгляд, читателей тут же кинулись обвинять в этом парадоксе меня, хотя я всего лишь применил те самые формулы, которые эти читатели должны были заучит в школе.

Так, может быть, виноват всё же не я, а школьные учебники физики? Я всего-навсего пытаюсь наглядно продемонстрировать глупости в школьных учебниках физики. Но вера остолопов в то, что всё написанное в школьных учебниках физики есть истина в последней инстанции, не подлежащая никаким сомнениям и - БОЖЕ УПАСИ – КРИТИКЕ, непоколебима. Даже непокобелима.

Автор другого школьного учебника физики для 10 (11) класса, Валерий Алексеевич Касьянова пишет в своём учебнике: «Ни одна физическая теория не может быть признана окончательной и верной навсегда. Всегда существует вероятность, что новые наблюдения потребуют уточнения теории. В этом смысле всё изучается лишь для того, чтобы через некоторое время снова стать непонятным или в лучшем случае потребовать исправления.»

Так может быть, после этого примера с «зависшим вертолётом» лучше всего не бросаться на меня злющими кобелями, охраняющими чьё-то добро, а уточнить, пересмотреть кое-какие теории из классического курса школьной физики?

Ну а как же всё-таки правильно определить мощность вертолётных двигателей? Раз Барышня Вики довольно уверенно указывает . что мощность вертолёта равна 2 × 11 400 л.с. ?

Давайте заглянем в книгу "Авиация: Энциклопедия." — М.: Большая Российская Энциклопедия. Главный редактор Г.П. Свищев. 1994.

Там (т.е. это было целых четверть века тому назад) сказано, что:

Мощность двигателя характеризует полезную работу, производимую двигателем в единицу времени. Мощность газотурбинного двигателя

N_e = G_B/N_уд

зависит от секундного расхода воздуха G_B и удельной мощности N_уд (при G_B = 1 кг/с), определяемой параметрами термодинамического цикла. Авиационные газотурбинные двигатели работают с большими расходами воздуха, поэтому их мощность может достигать тысяч кВт при умеренных размерах и массе. В турбовальных двигателях практически вся полезная работа является механической работой вращения вала, используемой для привода несущего винта вертолёта, электрогенератора и т.д. Такая мощность называется эффективной мощностью. Турбореактивные двигатели и турбореактивные двухконтурные двигатели сочетают функции теплового двигателя и движителя. Полезная работа в них получается в виде работы силы тяги двигателя, используемой для перемещения летательного аппарата. К этим двигателям применяется понятие тяговой мощности

N_тяг = PV,

которая вычисляется как произведение тяги двигателя P на скорость полёта V.

В этом определении явно прослеживается желание "примирить" новые знания со старыми, "классическими" определениями физики еще из XVI - XVII веков...

Тяговая мощность - это, судя по всему, и есть та самая неимоверная глупость, которую иногда называют "полётной мощностью" и которая зависит не только от скорости летательного аппарата, но и от выбранной ИСО. А это, дорогие мои, идиотизм - давайте будем называть вещи своими именами.

Немного порадовала меня фраза: Полезная работа в них получается в виде работы силы тяги двигателя, используемой для перемещения летательного аппарата. А почему только для перемещения? Разве при зависании вертолёта (в ИСО Земли) не нужно создавать посредством тяги двигателей подъёмную силу, равную силе тяжести за вычетом силы Архимеда?

Граждане инженеры и учёные, да проснитесь уже, наконец, мы всё-таки в XXI-ом веке живём, а не в XVI-ом и не в XVII-ом.

Хватит рассказывать глупости, что Земля - она плоская, и что работа совершается лишь тогда, когда есть перемещение тела. еще раз построю для бестолковых: §1 "Что такое механика": «Одно и то же тело одновременно движется и не движется. Возможно ли такое? Согласно определению механического движения, всё так и есть.»

То есть Вы будете продолжать утверждать, что согласно, классической физики. работа одновременно и выполняется и не выполняется? Это, милые мои, снова говорит о полном расстройстве рационального и логического мышления. Хотя совершенно очевидно, что для любого вертолёта, в том числе и при его зависании, при отсутствии перемещения в ИСО Земли, вся полезная работа является механической работой вращения вала, используемой для привода несущего винта вертолёта.

Для любого здраво мыслящего человека очевидно, что основная, главная задача любого двигателя - это не относительное перемещение того или иного объекта в какой-либо ИСО, это - создание движущей силы в течение определенного времени, то есть создание импульса силы. Поэтому мощность любого двигателя должна оцениваться в размерностях создаваемой им силы или крутящего момента. Чем больше создаваемая двигателем сила (для реактивных двигателей) или крутящий момент (для электродвигателей и ДВС), тем он, разумеется, мощнее.

А КПД должен определяться из отношения расхода топлива на единицу импульса создаваемой движущей силы или крутящего момента.

Полезная работа любого двигателя получается в виде работы движущей силы создаваемой при работе этого двигателя - вот как надо!!!

А за работу в нормальной, современной физике следует принять величину создаваемого двигателем импульса силы А = F t

Так, может быть, пора задаться задачей исправления глупостей в школьных учебниках физики, исправления существующих "классических" теорий в свете новых знаний?

Забавно, что многие остолопы продолжают наивно верить, что инженеры разрабатывают машины и механизмы, летательные аппараты и т.д. по формулам из школьных учебников, например (я как-нибудь опубликую подборку аналогичных высказываний):

Михаил Макаров: "Из статьи* понял только то, что конструкторы нихрена не понимают в разработке вертолетов... Оно само по себе, видимо, как-то у них получается . И скорость и грузоподъёмность и другие параметры- не рассчитывают, а методом "научного тыка" , наверное, подбираются..."

*Имеется в виду Мощность. Глупость школьной физики

Да, с такими глубочайшими познаниями о работе конструкторов лезть на мой канал "Не верь стереотипам"с подобными комментариями - это замечательно. При том, что я часто в своих статьях пишу: Остолопов прошу не беспокоить меня своими тупыми комментами.

Но как же всё-таки тогда измеряют мощность двигателей? Так как мне ближе автомобильная техника, чем авиационная, я могу сослаться на официальный документ (правда, кто-то говорит, что он прекратил своё действие - не знаю).

Итак:

ОБРАТИТЕ НА ЭТОТ ПУНКТ ОСОБОЕ ВНИМАНИЕ:

Полагаю, в авиации есть аналогичные нормативные и руководящие документы.

То есть, все нормальные инженеры и конструкторы уже давным-давно отказались от глупостей школьной физики и переучились на правильное понимание того, что такое мощность и КПД двигателей - исходя из величины определяемого опытным путём крутящего момента (для определения мощности) и удельного расхода топлива (энергии - для определения КПД), но при этом глупые стереотипы и лживые догматы продолжают жить в их сознании. Так зачем забивать головы новому поколению этими глупыми стереотипами и лживыми догматами? Зачем?

Вспомним снова слова академика АН СССР Г.С. Ландсберга: "Преподавание в средней школе, как, впрочем, и всякое иное преподавание, не может быть, конечно, исчерпываю­щим. Однако его необходимо строить таким образом, чтобы в дальнейшем учащийся мог и должен был бы доучиваться, но никогда не был бы вынужден переучиваться."

Так почему из-за глупости и инертности РАН и Министерства просвещения мы переучиваем будущих инженеров и конструкторов? Может быть, как говаривал Михаил Жванецкий, "надо что-то в консерватории (то есть в средней школе) подправить?" То есть подправить школьную физику так, чтобы она соответствовала новым реалиям?

Просить РАН обратить внимание на эту проблему, хотя именно РАН должна решать эту проблему, так как именно РАН должна заниматься фундаментальными основами физики, на мой взгляд, бесполезно. Об этом уже писал К.Э. Циолковский: К чему мы долго привыкали, то нам кажется истиной. В мозгу образуются соответствующие нервы и сосуды, которые очень постоянны и нелегко заменяются новыми, выражающими непривычные мысли. В зрелые годы погашение старых идей и рождение новых очень трудно и сопровождается страданиями, возбуждающими негодование против новатора. Чем старше возраст, тем это явление резче. Вот причина, вследствие которой состарившиеся авторитеты отрицают со скрытой злобой все молодое, новое, несогласное с их заматоревшими мыслями.

Постоянно отвергаются старые гипотезы и совершенствуется наука. И всегда этому более всего препятствуют ученые, потому что они от этой переделки более всего теряют и страдают.

Поэтому, как я полагаю, давно назревшую задачу исправления глупостей в школьных учебниках физики должно взять на себя и решать Министерство просвещения, несмотря на возможно противодействие "старших товарищей" из РАН.

Доклад закончил. Думаю вскоре отправить письмо в Министерство просвещения, в основе которого будет этот текст. Если у кого есть какие-то замечания и исправления - пишите на почту и в комментариях.

Еще раз повторю: остолопов прошу не беспокоить меня и думающих читателей тупыми комментами.

Выступление Навального свелось к просьбе нагадить русским

Выступление Навального в Европарламенте происходило при пустом зале, а его суть сводилась к требованиям новых санкций против России. Я проиграл. Проиграл в «камень-ножницы-бумага», ...

Украина, Белоруссия и другие: равноправие беспомощных

В ходе белорусских протестов обнаружилась одна тенденция, сближающая ситуации в Белоруссии и на УкраинеНадо сказать, что в целом, как с точки зрения отсутствия заповедника национализма ...

Зачем России Крым и Сирия?

Начитавшись про вильнюсские посиделки и  уже не влажные даже, а мокрые, точнее,- мокрушные мечтания "российских оппозиционеров", которым не терпится разрушить Россию, захотелось из...

Обсудить
  • Какой-то эмоциональный понос! Физика то где???
  • Горе от ума.
  • Как бы Вас так не обидеть, а то Вы здесь всех несогласных обзываете остолопами... Вы ошибаетесь. Уже в момент постановки задачи про свой вертолет. Увы. Да, наша физика весьма далека от Истины, но Вы, со столь безапеляционными заблуждениями удаляетесь от Нее еще дальше. Я ничуть не хочу Вас обидеть, но Ваша манера подачи материала отбивает напрочь всякую охоту вести с Вами хоть какой-то диалог, и указывать Вам на Ваши ошибки.
  • Вы написали и справедливо: "создать новое лечебное учреждение – больницу имени святого Альберта Эйнштейна. Медицинский персонал, разумеется, должен быть высоко квалифицирован и прекрасно эрудирован" Но, к сожалению, это благое пожелание также маловыполнимо. Базисной дисциплиной медицины и биологии является химия. А воцарившееся в ней, высосанное из пальца, представление о строении атома ничем не отличается от достоверности эйнштейновского релятивизма. Так что с квалификацией персонала могут возникнуть проблемы. Плюс к этому псевдонаука психология... Лечебное учреждение потребует срочного укрупнения. А ведь есть еще и "историки"...
  • с вами никто дискутировать не будет, а то можно оказаться на вашем уровне, а там у вас авторитет.